基于手機數(shù)據(jù)的城市交通規(guī)劃決策支持系統(tǒng)研究

陶向麗，王蘇娟

（鄭州市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，鄭州 450052）

基于手機數(shù)據(jù)的城市交通規(guī)劃決策支持系統(tǒng)研究

陶向麗，王蘇娟

（鄭州市規(guī)劃勘測設(shè)計研究院，鄭州 450052）

近年來，城市交通壓力日趨嚴重，我國政府采用許多措施來推進交通系統(tǒng)及其建設(shè)的可持續(xù)健康的發(fā)展。怎樣運用各種信息資源來分析城市交通決策，使其更加精細化與科學(xué)化，已成為交通規(guī)劃工作人員所關(guān)注的重點。交通擁堵已經(jīng)成為全球性的話題，傳統(tǒng)的交通技術(shù)已經(jīng)無法應(yīng)對現(xiàn)在日益增長的交通壓力，一定要運用先進的科學(xué)技術(shù)來解決這個問題。本文基于手機數(shù)據(jù)信息對城市交通規(guī)劃決策支持系統(tǒng)進行了簡單的研究分析。

手機數(shù)據(jù)；交通規(guī)劃；信息資源

目前，在全球，移動通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用，這種技術(shù)擁有的用戶最多，影響面積最大，并且出行時攜帶最為方便。使用手機數(shù)據(jù)來進行交通小區(qū)的映射，能夠通過研究分析手機來得出該城市的交通系統(tǒng)，這也可以作為一個城市中交通規(guī)劃的重要依據(jù)，對移動通信的計算也是將來計算機領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。在城市化進程不斷加快的情況下，這項技術(shù)也是城市交通規(guī)劃決策的參考依據(jù)之一，可以有效地解決現(xiàn)如今日益增長的交通壓力，保障人們安全出行，獲得更大的經(jīng)濟效益與社會效益。

1　交通規(guī)劃和手機采集

1.1交通規(guī)劃

城市交通規(guī)劃的主要內(nèi)容是城市交通設(shè)施的選址與配制安裝。以往人們所講的交通規(guī)劃主要包括：城市交通線路的規(guī)劃、城市交通設(shè)施選址和設(shè)計等。城市交通規(guī)劃通常來說就是確定好城市交通規(guī)劃的目標，明確主要問題，提出多種方案，選擇最優(yōu)方案，最后實施規(guī)劃。其他的考慮因素包括人的行為因素、組織步驟、以及政治博弈。現(xiàn)代交通工程已是一門跨領(lǐng)域、涵蓋多個學(xué)科的應(yīng)用型學(xué)科。

1.2手機的采集

1.2.1手機采集數(shù)據(jù)信息的特征和質(zhì)量

數(shù)據(jù)信息的完整性與準確性決定了原始數(shù)據(jù)信息質(zhì)量的指標。此外，還要結(jié)合城市交通分析模型需要，來確定城市交通模型的分析指標是否適合，并且根據(jù)原始數(shù)據(jù)得出現(xiàn)在的數(shù)據(jù)，來分析出能不能符合原始數(shù)據(jù)信息質(zhì)量的分析標準，是不是適合城市交通模型。

1.2.2手機數(shù)據(jù)信息時空分布趨勢的分析

使用手機出行的人們，可以用手機數(shù)據(jù)信息來分析時空分布的趨勢。第一，對單個手機用戶的出行軌跡進行分析，可以得到這些單個手機用戶在不一樣的時間段內(nèi)所處的位置；第二，通過分析在一定的時間段內(nèi)，每個區(qū)域手機用戶出行的數(shù)量，進而分析出手機用戶的時空分布趨勢。

1.2.3交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息

使用手機移動通信采集的方法，來展示交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，也就是說把一部分抽象的數(shù)據(jù)用圖或者表的形式，利用可視化的界面展示給用戶。要先準備好所要展示的數(shù)據(jù)信息，分析用戶的實際需求，再對所展示的界面進行設(shè)計分析，進而制作出來所要展示的內(nèi)容。

2　手機數(shù)據(jù)分析下的城市交通特征

2.1手機數(shù)據(jù)信息的區(qū)域利用特性

目前，我國移動手機已經(jīng)普及，移動通信手機話務(wù)量與所覆蓋的城市區(qū)域居民活動量的關(guān)系是非常緊密的，究竟居民手機話務(wù)量與地方活動人口的數(shù)量有多少直接關(guān)系？筆者經(jīng)過試驗證明，居民手機話務(wù)量和其活動區(qū)域居民活動量的關(guān)系是正相關(guān)的?？梢詫σ苿邮謾C話務(wù)量的分布進行分析，進而得出這個區(qū)域居民活動量的分布特征，通過分析得出城市中每個區(qū)域的交通情況。城市里面每個區(qū)域內(nèi)的移動手機話務(wù)量與活動的人口數(shù)量是成正比例關(guān)系的，通過對該地區(qū)的話務(wù)量進行定量就可以知道在該地區(qū)活動人口時間的分布情況，這樣可以為交通網(wǎng)絡(luò)的建模提供很好的依據(jù)。

如果想要定性區(qū)交通土地的單元，首先要做的是對城市中每個區(qū)域不同的交通特征進行分析。交通特征就是在一個城市中，對所有的地方進行分析，得出這個城市中有幾種類型的交通特征。一般情況下，可以根據(jù)該區(qū)域話務(wù)量的多少與時間來進行分析統(tǒng)計，按照手機話務(wù)量的分布圖來得到很多種不一樣的交通類型。依據(jù)實驗得出的結(jié)論，手機話務(wù)量和居民活動總量是呈正比例的關(guān)系，那么也可以根據(jù)人們活動的總量、時間分布的特性來劃分為幾種交通類型，進而得出這個區(qū)域交通的特點。例如：可以把一個城市劃分為兩種主要類型，即居民區(qū)域與工作區(qū)域。這兩個區(qū)域人們的活動總量有著明顯的特征，又有著明顯的互補性，在一天內(nèi)，很多的時間段內(nèi)如果居民區(qū)域的活動量小的話，那么工作區(qū)域的活動量就會增加，反過來也是這樣的。用常識就可以解釋這種現(xiàn)象，工作區(qū)域在工作的時間段內(nèi)人們的活動量一定是最大的，該區(qū)域在這個時間段內(nèi)一定會有一個高峰的。然而，非工作時間段人們的活動量一定是低峰。居民區(qū)域是恰恰相反的，在工作的時間段內(nèi)該地區(qū)人們的活動總量是低峰，在休息的時間段人們會來休息，其活動總量一定是高峰。有些地區(qū)的手機功能非常復(fù)雜，其基站密度也不大，其活動狀態(tài)特征也會與以往不一樣，這個活動狀態(tài)劃為另一種類型，也叫做過渡區(qū)域。如果一個城市的功能分布的很明確，手機移動基站較多，并且覆蓋面也比較廣的話，那么這種過渡區(qū)域就會很少。在得到移動手機基站覆蓋區(qū)域的交通單元類型之后，就把交通類型相同的區(qū)域，根據(jù)空間連接的關(guān)系連接成一片，這時候就區(qū)分出城市交通土地的單元，如圖1所示。

圖1　LAC位置數(shù)據(jù)分布示意圖

2.2手機數(shù)據(jù)交通小區(qū)的映射

城市中手機數(shù)據(jù)交通小區(qū)的映射，需要有這些空間區(qū)域里面所有時間段內(nèi)，手機移動基站的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息與位置數(shù)據(jù)信息，基站的位置與基站的類型。按照上面劃分過的交通土地單元，來劃分這個城市中的交通小區(qū)是比較容易的。因此，筆者用相關(guān)性得出了一種更加準確的交通小區(qū)的映射方法，也就是手機移動信息對于城市交通小區(qū)的映射。主要在使用傳統(tǒng)方法來進行城市交通小區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，與移動基站覆蓋范圍相結(jié)合，并且進行修邊來得出非常準確的城市交通小區(qū)以及OD矩陣。一般來說移動通信公司所提供的城市移動基站分布圖的樣子是蜂窩狀，使用以前的辦法來劃分城市交通小區(qū)的話，得出的樣子一般為不規(guī)則的幾何圖形。用這兩種方法所得出的形狀差別比較大，那么從移動基站分布圖再到城市交通小區(qū)映射就比較困難，對于取得OD矩陣來說也非常麻煩。所以，技術(shù)人員就提出了修邊這種建設(shè)性的方法，也就是把移動基站所覆蓋的范圍映射到城市交通小區(qū)上，并且進行融合。一般情況下，一個城市的移動基站一般覆蓋城市中每個區(qū)域，并且其覆蓋范圍往往會呈現(xiàn)六邊形這樣的幾何形狀。把移動基站的分布圖與用以前的辦法劃分的城市交通小區(qū)疊加起來，這時會發(fā)現(xiàn)這兩者之間有著相關(guān)性。

3　結(jié) 語

一個城市的交通規(guī)劃，一定要根據(jù)這個城市的交通實際情況，運用科學(xué)合理先進的技術(shù)與方法來對該城市的交通需求進行預(yù)測。交通規(guī)劃的目的是決策，一個完整的規(guī)劃在決策中是不可或缺的。城市的交通規(guī)劃在城市交通系統(tǒng)的建設(shè)與科學(xué)管理中是非常重要的，同時也是該城市總體規(guī)劃中一項重要的內(nèi)容。移動手機數(shù)據(jù)為城市的交通規(guī)劃決策提供了依據(jù)，該技術(shù)的研究在城市規(guī)劃中非常重要，其不單單引進了移動數(shù)據(jù)信息，還使城市交通規(guī)劃緊跟時代的步伐發(fā)展，在大量的、實時的、動態(tài)的交通數(shù)據(jù)信息的環(huán)境之下，交通規(guī)劃可望進一步創(chuàng)新，為緩解我國日益增長的交通壓力作出相應(yīng)的貢獻。

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.105

U491.12

A

1673-0194（2016）14-0150-02

2016-06-08